JP4633217B2 - ポリエステル系樹脂組成物およびシ―トの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カレンダー成形、押出成形時に、充分な溶融加工性を持つポリエステル系樹脂組成物に関し、詳しくは、金属ロールから剥離できる溶融張力を付与し、同時にそのロールからの剥離性に優れたポリエステル系樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家具や什器、扉、棚板等の表面材あるいは木口材や冷蔵庫、テレビキャビネット等の弱電製品の表面化粧に使われる化粧シートや事務用のケース類、食品や医薬品等の包装材用としてポリエステル系樹脂シートの用途が拡大しつつある。これらポリエステル系樹脂シートは、従来、樹脂ペレットを溶融し押出加工によりシート成形するのが一般的である。ところが、上記の押出加工による成形法では、Ｔダイより所定の厚さのシートを押出し、これをガラス転移点以下に制御されたキャストロールでシート化されるが、シートの成形速度が遅く、生産性が良好とは言えない。
【０００３】
このポリエステル系樹脂をカレンダー加工によりシートを製造したり、製造されたシートを熱ラミネートや熱エンボス加工などの２次加工時に使用する熱ロールに強く粘着する欠点があり、特開平１１−３４３３５３号公報には、カレンダー加工でシートを成形する際、脂肪酸エステル系滑剤を使用することにより粘着を抑えて、カレンダー成形を可能にすることが記載されている。しかしながら、脂肪酸エステル系滑剤を使用しても溶融粘度があまり高くないので、カレンダーの加工温度を比較的低温で、製造スピードを下げて、かつ、厚みが０．３ｍｍ程度の集めのシートしか加工出来ないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特定の非晶質ポリエステル系樹脂を主成分とするポリエステル系樹脂組成物に、加熱溶融粘度を高くし、かつ制御できる特定の樹脂を配合することによって、薄い広幅のシートを高温の金属ロールから剥離できる溶融張力を付与し、同時にそのロールからの剥離性に優れたポリエステル系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、２０〜３５モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと６５〜８０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とから構成された非晶質ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤１〜１７重量部および滑剤１〜３重量部を含んでなることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、２０〜３５モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと６５〜８０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とから構成された非晶質ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤０．５〜１７重量部、アクリル系加工助剤０．５〜１０重量部および滑剤１〜３重量部を含んでなることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステル系樹脂組成物の樹脂成分の主成分として使用される非晶質ポリエステル樹脂は、テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、２０〜３５モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと６５〜８０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とから構成されたものであり、具体的には、イーストマンケミカル社製の商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」（テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、３０モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと７０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とを共重合したコポリエステル）および商品名「Ｐｒｏｖｉｓｔａ」（テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、３０モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと７０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分と、極めて少量の第３成分を共重合した溶融粘度が高いコポリエステル）として市販されている。上記の非晶質ポリエステル樹脂の他に、晶質、低晶質及びその他の非晶質ポリエステル樹脂を配合することができる。具体的には、ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＢＴＩ樹脂、ＰＥＴＩ樹脂などを挙げることができる。これらのポリエステル系樹脂の合計量１００重量部として、上記の非晶質ポリエステル樹脂の配合量は、６０〜１００重量部、好ましくは８０〜１００重量部の範囲で用いられる。上記の非晶質ポリエステル樹脂の配合量が、６０重量部未満であると溶融粘度を上げるため添加剤の量が多くなるので好ましくない。
【０００８】
上記のポリエステル系樹脂組成物に配合されるアクリルシリコンゴム系改質剤としては、アクリル系ポリマーとポリオルガノシロキサンとからなる複合ゴムにビニル単量体がグラフト重合されてなるもので、三菱レイヨン社製の「メタブレンＳ２００１」、「メタブレンＳＸ００６」として市販されている。このアクリルシリコンゴム系改質剤は、ポリエステル系樹脂１００重量に対して、１〜１７重量部（アクリル系加工助剤との併用の場合は、０．５〜１７重量部）、好ましくは１．５〜１５重量部の範囲で用いられる。この範囲の量を配合することにより組成物に滑性を付与し、又、溶融粘度を上げることができるので、加熱ゲル化状態での組成物の移送を容易にし、カレンダーロールへの定量供給精度が高まり、シートの厚み精度を改善し、平滑性に優れたシートを製造できるという効果がある。１重量部未満であると上記の効果が得られず、１７重量部を超えるとシートの表面性が損なわれる傾向になるので好ましくない。
【０００９】
上記のポリエステル系樹脂に配合する滑剤としては、パラフィンワックス、オレフィンワックス等の炭化水素系滑剤、ステアリン酸等の高級脂肪酸系滑剤、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸系滑剤、モンタン酸ワックス等のエステル系滑剤などが挙げられ、これらは、単独で、あるいは２種以上を混合して使用することができる。
【００１０】
これらの滑剤の配合割合は、少なすぎると配合効果がなく、カレンダーロールへのポリエステル系樹脂の粘着を解消することができず、逆に多すぎるとシート表面への吹き出しが多くなり印刷性が損なわれ、商品として好ましくなくなる。従って、本発明では、該非晶質ポリエステル系樹脂１００重量に対し、滑剤を０．５〜３重量部、好ましくは１〜２．５重量部とする。
【００１１】
さらに、本発明において配合されるアクリル系加工助剤は、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステルを主成分とした重量平均分子量が１００万〜５００万の共重合体が好ましく、具体的には、三菱レイヨン社製の「メタブレンＰ−５５１」、「メタブレンＰ−５３０Ａ」、鐘淵化学工業社製の「カネエースＰＡ−３０」、「カネエースＰＡ−１００」などを挙げることができる。
【００１２】
これらのアクリル系加工助剤の配合割合は、ポリエステル系樹脂１００重量に対して、０．５〜１０重量部、好ましくは０．５〜８重量部、更に好ましくは１〜６重量部の範囲とすることができる。この配合量が少ないと滑性の付与や溶融粘度を高める効果がなく、薄く均一な表面を得る為の加工が困難となり、逆に配合量が多すぎると、カレンダーロールのバンクでの乱流をまねき、表面性を損なう傾向となるので好ましくない。
【００１３】
さらに、本発明においては、従来より配合されている各種の添加剤、例えば、顔料、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機および有機充填剤や相溶性のある樹脂などを配合することができる。
【００１４】
本発明のポリエステル系樹脂シートは、前記の非晶質ポリエステル樹脂を主成分とすると樹脂成分、アクリルシリコンゴム系改質剤、滑剤、アクリル系加工助剤及び必要に応じて上記のような各種の添加剤を、それぞれ所用量配合し、混練して原料を調整した後、通常のカレンダー加工法によりシート化して製造される。カレンダーのロール温度は、通常１６０〜１９０℃、好ましくは１７０〜１９０℃とすることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げてさらに具体的に本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各評価項目およびその評価は次に示す条件でおこなった。
【００１６】
（１）カレンダー加工性：直径２４インチの４本カレンダー装置を用いて、製品幅が１５００ｍｍ、厚さが０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２ｍｍおよび０．３ｍｍの各シートを加工する。
◎：厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの全ての厚さのシートが加工できる。
○：厚さ０．０７ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲の厚さのシートが加工できる。
△：厚さ０．２ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲の厚さのシートが加工できる。
×：厚さ０．３ｍｍのシートが加工できる。
××：全ての厚さのシートが加工できない。
【００１７】
（２）厚み精度：上記の（１）カレンダー加工性で製造した各シートの内、最小厚さのシートを用いて、製品幅方向に１０ヵ所を、長さ方向に１０ｍ毎に１０回厚みを測定しバラツキを測定した。
○：±３％以内△：±７％以内×：±１０％以内
【００１８】
（３）高温エンボス性：シートを凹凸の深度が２０μｍ、表面温度が１１０℃〜１５０℃のエンボスロールでエンボスを転写成形した時、シートの表面に深度が８０％以上を保持できる場合のエンボスロールの表面温度の最高値を測定した。
◎：１５０℃以上
○：１４０℃以上、１５０℃未満
△：１１５℃以上、１４０℃未満
×：１１５℃未満
【００１９】
実施例１非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「Ｐｒｏｖｉｓｔａ」）１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳ２００１」）２重量部、滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１７５℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２０】
実施例２非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」）１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳ２００１」）５重量部、滑剤（アクリルエステルオリゴマー、旭電化社製、商品名：ＬＳ−１２）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２１】
実施例３非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」）１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳＸ００６」）５重量部、アクリル加工助剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＰ−５３０Ａ」）２重量部、滑剤（アクリルエステルオリゴマー、旭電化社製、商品名：ＬＳ−１２）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２２】
実施例４上記の実施例３において、アクリルシリコンゴム系改質剤の配合量を１４重量部とした以外は、実施例３と同様にして通常のカレンダー加工法により、１６０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２３】
実施例５非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」）８０重量部およびＰＥＴＩ樹脂（東洋紡バイロン社製、商品名「ＧＭ５００」、ジエチレングリコールとジカルボン酸成分としてイソフタル酸３０モル％、テレフタル酸７０モル％からなる共重合ポリエステル樹脂）２０重量部からなるポリエステル系樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳ２００１」）７重量部、アクリル加工助剤（鐘淵化学工業社製、商品名「カネエースＰＡ−１００」）２重量部および滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２４】
実施例６非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「Ｐｒｏｖｉｓｔａ」）６５重量部およびＰＥＴＩ樹脂（東洋紡バイロン社製、商品名「ＧＭ５００」、ジエチレングリコールとジカルボン酸成分としてイソフタル酸３０モル％、テレフタル酸７０モル％からなる共重合ポリエステル樹脂）３５重量部からなるポリエステル系樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳ２００１」）７重量部、アクリル加工助剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＰ−５３０Ａ」）２重量部および滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２５】
参考例１非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「Ｐｒｏｖｉｓｔａ」）１００重量部に対して、アクリル加工助剤（鐘淵化学工業社製、商品名「カネエースＰＡ−１００」）１．５重量部、滑剤（アクリルエステルオリゴマー、旭電化社製、商品名：ＬＳ−１２）２重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１７５℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの透明性に優れたポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２６】
参考例２非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」）１００重量部に対して、アクリル加工助剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＰ−５３０Ａ」）４重量部、滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２７】
実施例７非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「Ｐｒｏｖｉｓｔａ」）８５重量部およびＰＥＴ樹脂（カネボウ合繊社製、商品名「ＥＦＧ７０」）１５重量部からなるポリエステル系樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＳＸ００６」）７重量部、アクリル加工助剤（三菱レイヨン社製、商品名「メタブレンＰ−５３０Ａ」）２重量部、滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１８０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造した。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２８】
比較例１非晶質ポリエステル樹脂（イーストマンケミカル社製、商品名「ＰＥＴＧ ６７６３」）１００重量部に対して、滑剤（モンタン酸ワックス、クラリアントジャパン社製、商品名「Ｇ４３１Ｌ」）１．５重量部、酸化チタン（無機充填材）５重量部およびフェノール系酸化防止剤１重量部を配合し、通常のカレンダー加工法により、１６０℃にて、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造を試みたが、生産スピードを実施例に比べて遅くし、かつ厚めのものしか満足なシートが得られなかった。カレンダー加工性、厚み精度および高温エンボス適性の結果を表１に示す。
【００２９】
比較例２比較例１において、カレンダーの温度を１７５℃とした以外は、比較例１と同様にして、厚さ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの白色ポリエステル系樹脂シートを製造しようと試みたが、厚さ０．３ｍｍにおいても満足なシートが得られなかった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来不可能であった０．０５〜０．２ｍｍの薄肉ポリエステル系樹脂シートのカレンダー加工による製造が可能であるばかりでなく、高温で加工できるので製造スピードも上げることができ、表面平滑性に優れたシートを製造することができるという効果がある。

Claims (6)

1. テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、２０〜３５モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと６５〜８０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とから構成された非晶質ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤１〜１７重量部および滑剤０．５〜３重量部を含んでなることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物。
2. テレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、２０〜３５モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノールと６５〜８０モル％のエチレングリコールからなるジオール成分とから構成された非晶質ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂成分１００重量部に対して、アクリルシリコンゴム系改質剤０．５〜１７重量部、アクリル系加工助剤０．５〜１０重量部および滑剤０．５〜３重量部を含んでなることを特徴とするポリエステル系樹脂組成物。
3. 樹脂成分は、該非晶質ポリエステル樹脂６０〜１００重量％、他のポリエステル系樹脂０〜４０重量％であることを特徴とする請求項１または２記載のポリエステル系樹脂組成物。
4. 樹脂成分は、該共重合ポリエステル樹脂８０〜１００重量％、他のポリエステル系樹脂０〜２０重量％であることを特徴とする請求項１または２記載のポリエステル系樹脂組成物。
5. 上記のポリエステル系樹脂組成物は、カレンダー成形用であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のポリエステル系樹脂組成物。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載のポリエステル系樹脂組成物をカレンダー加工することを特徴とするポリエステル系樹脂シートの製造方法。